题目内容
【题目】在“测量动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下.
实验序号 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/cm | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/cm |
① | 1.0 | 20.0 | 0.7 | 40.0 |
② | 2.0 | 20.0 | 1.2 | 40.0 |
③ | 3.0 | 20.0 | 1.7 | 40.0 |
(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验测得动滑轮的机械效率为 .
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W,静止时拉力F的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1.7N.
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】(1)匀速;(2)71.4%;小于;(3)0.17;(4)增大.
【解析】
试题分析:(1)在实验中,为了正确测出拉力的大小,应拉动弹簧测力计匀速上升.
(2)根据表中实验数据,应用效率公式求出动滑轮的效率.
(3)拉力的功率即总功的功率,根据承担物重的绳子段数得出拉力的速度,根据公式P==
=Fv计算拉力的功率;静止时,消除了摩擦力的影响,测力计示数变小.
(4)由表中实验数据分析,机械效率的变化和物重变化的关系.
解:(1)在实验时,应用手匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)由表中实验数据可知,第①次实验测得动滑轮的机械效率η1=×100=
×100%≈71.4%;
(3)动滑轮承重绳子股数n=2,拉力的速度v=nv钩码=2×0.05m/s=0.1m/s,
第③次实验时拉力的功率:P=Fv=1.7N×0.1m/s=0.17W;
静止时没有摩擦力,拉力等于钩码和动滑轮重力的一半,拉力小于1.7N.
(4)根据表格中数据可知,动滑轮效率:
η2=×100%=
×100%≈83.3%
η3=×100%=
×100%≈88.2%
根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将增大.
故答案为:(1)匀速;(2)71.4%;小于;(3)0.17;(4)增大.
